淺談信息數字隱藏技術

喬文婷（周口師范學院數 學學院與統計學院，河南 周口 466000）

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淺談信息數字隱藏技術

喬文婷
（周口師范學院數 學學院與統計學院，河南 周口 466000）

摘要：信息數字隱藏技術越來越受到人們的重視，正日益成為隱蔽通信和知識產權保護等的主要手段，越來越多地得到廣泛的應用與研究。本文將簡單的對信息隱數字藏技術做一簡介，以期在信息隱藏的數學算法等問題上有所啟示。

關鍵詞：信息隱藏；基本原理；應用

隨著計算機網絡信息化的快速發展，因特網發布的作品、重要信息和進行的網絡貿易等正被人們廣泛應用；同時各種機密信息，包括國家安全信息、軍事信息、私密信息（如信用卡賬號）等都需要通過網絡進行傳輸，而互聯網是一個開放的環境，在其上傳輸的秘密關系著國家安全、經濟發展和個人穩私等方方面面的安全，從而使得信息的安全保護問題日益突出。一種新的信息安全技術即信息隱藏技術應運而生，它通過把要傳遞的信息隱藏在普通信息中傳給對方。

我們采用在有限域上求根以嵌入綜合碼這樣一種先進的計算方法來減少時間復雜度，用在有限域上的二次多項式和三次多項式的根去求出BCH碼的陪集頭，它的根在嵌入之前已經計算出來并在查找表中可以找到，這樣就不用再去計算它們的根，節省了很多時間。因此，我們所采用的方法比其他方法能更快速的隱藏更多的信息。

基于現實情況，信息隱藏技術越來越受到人們的重視，正日益成為隱蔽通信和知識產權保護等的主要手段，越來越多地得到廣泛的應用與研究。

一、信息隱藏技術介紹

信息隱藏,也稱作數據隱藏或數字水印。簡單來講,信息隱藏是指將某一信號(簽字信號) 嵌入另一信號(主信號或掩護媒體) 的過程,掩護媒體經嵌入信息后變成一個偽裝媒體。信息隱藏技術使得非授權者根本無從得知保密信息的存在與否。相對于現代密碼學來講,信息隱藏的最大優勢在于它并不限制對主信號的存取和訪問,而是致力于簽字信號的安全保密性。

數字水印從實質上說也是一類信息隱藏,但是其目的不是為了保密通信,而是為了標明載體本身的一些信息,如多媒體信息的創作者、版權信息、使用權限等一系列需要標明的信息,利用數字水印,還可以跟蹤多媒體產品的非法傳播和擴散,打擊盜版。數字水印技術目前正處于一個快速發展和持續深入的階段,應用領域也在快速擴展。從最初的圖像水印、音頻水印,發展到軟件水印、視頻水印、文字水印;從最初的算法研究,擴展到行業領域的應用,如數字地圖的版權保護、數字圖書的版權保護、證件防偽、多媒體數據的檢索、電子公文防篡改等。

（一）信息隱藏的基本原理。信息隱藏是把一個有意義的秘密信息如軟件序列號、秘文或版權信息通過某種嵌入算法隱藏到載體信息中從而得到隱秘載體的過程。通常載體可以是文字、圖像、聲音和視頻等,而嵌入算法也主要利用多媒體信息的時間或空間冗余性和人對信息變化的掩蔽效應。信息隱藏后,非法使用者無法確認該載體中是否隱藏其它信息,也難于提取或去除所隱藏的秘密信息。隱秘載體通過信道到達接收方后,接收方通過檢測器利用密鑰從中恢復或檢測出隱藏的秘密信息 。

信息隱藏雖然繼承了信息加密的一些基本思想,但信息隱藏目的不是限制資料信息的交流存取,而在于保證隱藏信息不被察覺和破壞,信息隱藏不但隱藏了信息的內容而且隱藏了信息的存在。而信息加密是將資料加密完全變為密文,沒有密鑰的人難以獲取機密資料,一旦被解密,信息就完全變成明文,對信息的保護作用也隨之消失,傳統的加密方法由此也表明了哪些是重要信息,這會引起攻擊者注意,況且攻擊者可以在破譯失敗的情況下將信息破壞,使合法的接收者無法閱讀信息內容。

（二）信息隱藏的主要特性。密鑰及安全性,對密鑰的保護以及嵌入算法有較強的對抗攻擊能力,能夠抵抗攻擊者一定程度的攻擊,使秘密信息不會被破壞。

不可感知性 ,指隱蔽載體與原始載體具有充分接近的特性,信息隱藏對人的視覺或聽覺系統透明,感覺不到隱秘載體的明顯變化。如具有一致的統計特性、肉眼無法區分隱秘圖像與原始圖像區別。

二、信息隱藏的應用領域

（一)數據保密。在因特網上傳輸一些數據要防止非授權用戶截獲并使用,這是網絡安全的一個重要內容。隨著經濟的全球化,這一點不僅將涉及政治、軍事,還將涉及到商業、金融和個人隱私。而我們可以通過使用信息隱藏技術來保護在網上交流的信息,如:電子商務中的敏感信息、談判雙方的秘密協議和合同、網上銀行交易中的敏感數據信息、重要文件的數字簽名和個人隱私等。另外,還可以對一些不愿為別人所知道的內容,使用信息隱藏的方式進行隱藏存儲。

（二）數據的不可抵賴性。在網上交易中,交易雙方的任何一方不能抵賴自己曾經做出的行為,也不能否認曾經接收到對方的信息,這是交易系統中的一個重要環節。這可以使用信息隱藏技術中水印技術,在交易體系的任何一方發送或接收信息時,將各自的特征標記以水印的形式加入到傳遞的信息中,這種水印應是不能被去除的,以達到確認其行為的目的。

（三）數字作品的版權保護。版權保護是信息隱藏技術中的水印技術所試圖解決的一個重要問題。隨著網絡和數字技術的快速普及,通過網絡向人們提供的數字服務也會越來越多,如數字圖書館、數字圖書出版、數字電視、數字新聞等。這些服務提供的都是數字作品,數字作品具有易修改、易復制的特點,當今就已經成為迫切需要解決的實際問題。

（四）數字水印技術可以成為解決此難題的一種方案。服務提供商在向用戶發放作品的同時,將雙方的信息代碼以水印的形式隱藏在作品中,這種水印從理論上講應該是不被破壞的。當發現數字作品在非法傳播時,可以通過提取出的水印代碼追查非法散播者。

（五）防偽。商務活動中的各種票據的防偽也是信息隱藏技術可以用武之地。在數字票據中隱藏的水印經過打印后仍然存在,可以通過掃描轉換成為數字形式,提取防偽水印,已證實票據。

（六）數據的完整性。對于數據完整性的驗證是要確認數據在網上傳輸或存儲過程中并沒有被篡改。通過使用脆弱水印技術保護的媒體一旦被竄改就會破壞水印,從而很容易被識別。

總而言之，信息隱藏技術潛在的價值是無法估量的，將有越來越廣泛的用途。但作為一種有效的新的信息安全技術，信息隱藏技術仍存在理論研究未成體系、技術不夠成熟、實用化程度不夠等問題，所以仍有許多問題需要繼續研究。

參考文獻：

[1]張宗橙,糾錯編碼原理與應用[M].電子工業出版社,2003 .

[2]張力軍、張宗橙、鄭保玉,等,[譯].JohnG.Proakis[著],數字通信(第4 版)[M].電子工業出版社,2003 .

中圖分類號：T397

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）02-0293-01